유기용제 포장공정 화재사고

최종 제품인 UV도료를 제조하는데 필요한 중간제품을 제조하는 공정에 유기용제(톨루엔)를 사용함에 따라 화재의 위험성이 있어 이에 대한 사고사례에서 그 교훈을 얻고자 한다.

 

 

 

유기용제 포장공정 화재사고

사고 개요

제조동 1층에 설치된 교반탱크 하부에서 교반이 끝난 중간제품 (톨루엔과 아크릴파우더의 혼합물)을 이동식 필터를 이용하여 드럼에 충진하는 작업 중 폭발·화재가 발생함

 

<그림 1> 사고 발생 설비(포장 공정)

 

 

사고 원인 분석

포장 작업 중 발생한 톨루엔 유증기 및 미스트가 공기와 혼합되어 폭발 분위기가 조성된 상태에서 스플래쉬 필링 또는 인체대전으로 발생한 정전기가 점화원으로 작용하여 폭발이 발생한 것으로 추정됨

 

 

사고발생 원인

■ 포장작업 위험성 평가 미흡
» 인화성 액체 등을 취급할 때는 정전기에 의한 화재 및 폭발 가능성이 높으므로, 정전기 발생을 예방하거나, 정전기 제거를 위한 위험성 평가 실시가 필수적이다. 그러나 해당 포장 작업은 톨루엔 등 인화성 액체를 취급함에도 불구하고 정전기 발생으로 인한 화재 및 폭발에 대한 위험성이 검토되지 않았음

 

■ 드럼의 접지·본딩 미실시 등 정전기 발생 예방 조치 미흡
» 교반탱크, 펌프 등 해당 공정과 관련된 설비와 설비 사이에 등전위 조치가 실시되지 않았으며, 등전위 접지가 된 설비 등이 접지시설에 연결되지 않아, 인화성 액체 주입설비와 전기적으로 고립된 상태(접지 또는 본딩 미실시, 절연 팔레트 위에서 드럼 작업)로 작업을 수행함
» 또한 호스를 통해 인화성 액체 주입시 토출구에서 드럼으로 인입되는 별도의 주입관(Dip pipe) 연결이 없었으며, 토출구 자체를 드럼 내 깊숙히 투입하지 않고, 토출구가 액체에 잠길 때까지 인입 속도 제어에 대한 기준이 없어 사고 당시에는 스플래쉬 필링(Splash Filling)*이 발생할 수 있는 상태로 작업을 실시함
» 따라서 인화성 액체의 유동·충돌에 의해 정전기가 대전되고 방전 현상에 의해 화재 및 폭발이 발생되었을 것으로 추정됨

 

* 스플래쉬 필링(Splash Filling) : 인화성 액체를 용기에 충전할 때 인화성 액체와 용기의 충돌·비산으로 인하여 정전기가 발생할 수 있는 현상으로, 정전기 대전 원인 중 유동대전과 충돌대전이 발생할 수 있다.

 

■ 인체 대전에 의한 정전기 발생 예방 조치 미흡
» 인체 및 작업복으로부터 발생하는 정전기에 대한 위험성에 대한 사전 검토가 이루어지지 않았기 때문에 작업 전 정전기 해소 Touch pad 접촉, 전하 방전 팔찌 착용, 제전 기능이 있는 기능성 작업복 착용 등의 조치가 미흡하여 인체 및 작업복에 대전된 정전기가 방전되면서 화재 및 폭발이 발생했을 가능성이 있음

 

 

사고예방 대책

■ 드럼의 접지·본딩 실시 등을 통한 정전기 억제

» (접지 및 본딩 실시) 

» (최대 주입속도 준수 및 정체시간 반영) 

» (주입 호스에 주입관 연결 또는 토출구를 드럼 깊게 투입)

 

■ 인체 대전에 의한 정전기 발생 예방
» (인체 및 작업복의 정전기 해소) 

 

■ 정전기 발생에 대한 위험성평가 등 관리 철저
» 위험성 평가 실시를 통한 지속적 개선

» 연결(주입) 호스 및 이동식 설비 등의 접지성능 유지 지속관리

» 정전기로 인한 화재·폭발 위험성 및 작업 절차에 대한 주기적인 교육

 

Reference : KOSHA 2023 화학사고 사례연구